Fisiologia: Approccio Deterministico e Sperimentale (Fisio9)

Cos'è la Fisiologia: Un Approccio Deterministico

• La fisiologia studia il funzionamento normale dei sistemi viventi.
• Si differenzia dall'approccio basato sull'intervento divino, adottando un'ottica deterministica.
• Ogni evento è causato da un evento precedente, in una catena di processi innescati da altri eventi.

Fisiologia e Metodo Sperimentale

• La fisiologia si basa sul metodo scientifico sperimentale.
• Tutte le conoscenze derivano da esperimenti.
• L'approccio mira a spiegare i fenomeni naturali attraverso le leggi della fisica, chimica e matematica.
• Il fisiologo si pone la domanda "perché succede una certa cosa?".

Integrazione e Applicazioni della Fisiologia

• La fisiologia integra diversi livelli di studio (molecolare a sistemico).
• Studia come le molecole formano le cellule, le cellule formano gli organi e gli organi formano i sistemi.
• Studia le interazioni tra i vari livelli per formare un organismo.
• Comprende la causa delle malattie e lo sviluppo di nuove cure.
• È fondamentale per la comprensione clinica.

L'Approccio Meccanicistico del Fisiologo

• Il fisiologo usa un approccio meccanicistico.
• Si concentra sulle cause e sui meccanismi che determinano un evento.
• Es: spiegazione del trasporto dell'ossigeno dai globuli rossi all'emoglobina.

Livelli di Organizzazione della Materia Vivente

• La materia vivente è organizzata gerarchicamente.
• I livelli includono:
  • Molecole biologiche (sostanze complesse a base di carbonio, con energia chimica ed informazione).
  • Organelli cellulari (compartimenti cellulari).
  • Cellule (unità fondamentali della struttura dei viventi).
  • Tessuti (insieme di cellule con caratteristiche e funzioni simili).
  • Organi (componenti degli apparati con funzioni generali).
  • Apparati (componenti degli organismi che svolgono funzioni generali).
  • Organismo (sistema organizzato per le funzioni vitali).

Livello Atomico: Elementi nel Corpo Umano

• Il corpo umano è composto da diversi atomi, con prevalenza di ossigeno, carbonio, idrogeno, azoto, fosforo e calcio.
• Sono presenti anche elementi in tracce, come litio, piombo, arsenico, ferro, rame ed iodio.
• La composizione atomica del corpo umano è diversa da quella dell'universo e della crosta terrestre.

Livello Molecolare: Acqua, Lipidi, Proteine e Carboidrati

• Acqua: costituisce il 60-70% del peso corporeo.
• Lipidi: si suddividono in di deposito (trigliceridi, colesterolo) ed essenziali (fosfolipidi).
• Proteine: ruolo strutturale, enzimatico e di trasporto (16% del peso corporeo).
• Carboidrati: presenza in quantità limitata, glucosio nel sangue e glicogeno in fegato e muscoli.
• Differenze composizione corporea tra maschi e femmine (diverso apporto di grasso).

Metabolismo Energetico

• I nutrienti (glucosio, amminoacidi e grassi) forniscono energia attraverso l'ossidazione.
• I grassi hanno una resa energetica maggiore (9 calorie per grammo) rispetto a carboidrati e proteine.

Livello Cellulare

• Le cellule sono la più piccola unità della materia vivente.
• Svolgono le stesse funzioni a livello di organismo (scambi di soluti, acqua, gas, calore ecc.).
• L'organismo umano è composto da circa 10^15 cellule di diversi tipi, dimensioni e funzioni.

Composizione dell'Organismo Umano: Dalla Cellula al Sistema

• Il corpo umano è composto da circa 10^15 cellule specializzate.
• Le cellule costituiscono tessuti, organi, apparati e sistemi che formano l'organismo.

Omeostasi: Il Mantenimento della Stabilità dell'Ambiente Interno

• L'organismo mantiene un ambiente interno stabile attraverso l'omeostasi, non una costanza assoluta ma una stabilità.
• I sistemi di interfaccia interagiscono con l'ambiente esterno (es: digerente, respiratorio, urinario).
• I sistemi di controllo regolano i sistemi di interfaccia (es: nervoso, endocrino).

Studio della composizione corporea: Modelli a compartimenti

• La composizione corporea viene analizzata tramite diversi modelli.
• I modelli includono modelli mono, bi, tri, quadri e pentacompartimentali.
• I modelli dividono il corpo in compartimenti per studiarne la composizione (massa magra, acqua, grasso ecc).
• Le metodologie di studio comprendono misurazioni antropometriche, determinazione dell'acqua corporea totale e determinazione della densità corporea.

Variazioni della Composizione Corporea

• La composizione corporea varia in base a età, sesso e livello di attività fisica.
• Il referto della composizione corporea fornisce informazioni dettagliate su ciascun compartimento (peso e percentuale).

Indice di Massa Corporea (IMC) e Nomogramma

• L'IMC è un indice che stima la quantità di grasso corporeo (Peso / Altezza²).
• Il nomogramma è una rappresentazione grafica per determinare la superficie corporea conoscendo peso e statura.
• L'IMC aiuta a valutare se il peso è normale, ma non è il metodo più preciso se vi è molta muscolatura.

Condizioni Fisiologiche: La Complessità della "Normalità"

• I valori "normali" non sono fissi, ma variabili in base a diversi fattori come età, sesso e stile di vita.

Variabilità dei Valori Fisiologici

• Es: variazioni di età, sesso, stato emotivo, attività fisica influenzano i valori fisiologici (es: frequenza cardiaca, pressione sanguigna).
• La variabilità dei valori fisiologici è una caratteristica fondamentale da considerare, le misurazioni devono essere effettuate considerando questo aspetto.

Compartimenti Idrici dell'Organismo: Distribuzione e Regolazione

• L'acqua è distribuita in tre compartimenti: intracellulare, extracellulare (interstiziale e plasma) e transcellulari.
• I sistemi di controllo regolano la quantità di acqua nell'organismo attraverso l'omeostasi.
• I compartimenti idrici devono essere considerati nel contesto fisiologico.

Bilancio Idrico

• Il bilancio idrico è mantenuto attraverso l'equilibrio tra l'apporto e l'eliminazione di acqua.

Misurazione dei Volumi dei Compart. Idrici: Il Principio della Diluizione

• Il principio della diluizione viene utilizzato per misurare i volumi dei liquidi corporei.
• Vengono utilizzati traccianti per determinare la concentrazione di un soluto e calcolare il volume corporeo.

Volume di Sangue ed Ematocrito

• Il sangue è costituito da plasma e globuli rossi.
• L'ematocrito è la percentuale dei globuli rossi nel sangue totale.
• Sono calcolabili con formula Ve = Vp / (1 - Ht)
• Il volume di sangue è di circa 5 Litri, mentre l'ematocrito è generalmente intorno al 40%.

Misurazione della Massa Cellulare: Utilizzo del Potassio-40

• La massa cellulare può essere stimata misurando il potassio totale.
• Essendo il potassio principalmente intracellulare, la sua quantità aiuta a stimarne la massa.

Composizione dei Liquidi Corporei: Intra- ed Extracellulare

• I liquidi intra ed extra cellulari hanno composizioni ioniche diverse.
• La membrana cellulare e i sistemi di trasporto regolano la distribuzione ionica.

Osmolarità dei Liquidi Corporei

• Livelli dell'osmolarità simili nei tre compartimenti corporei (circa 300 mOsm/L).
• La composizione dei soluti che contribuiscono all'osmolarità dei compartimenti è differente (es: sodio e potassio).
• La distribuzione di ioni e proteine nei capillari contribuisce alle differenze nell'osmolarità.

Questo quiz esplora i fondamenti della fisiologia, ponendo particolare attenzione all'approccio deterministico e al metodo scientifico sperimentale. Verranno analizzati i livelli di integrazione studiati nella fisiologia e le applicazioni di questi principi per comprendere i fenomeni naturali e le malattie.